一種彈簧式多通道微動限位開關的製作方法

2023-08-13 15:31:01

本發明涉及一種開關，具體涉及一種限位開關。

背景技術：

微動開關是具有微小接點間隔和快動機構，用規定的行程和規定的力進行開關動作的接點機構，用外殼覆蓋，其外部有觸發杆的一種開關，因為其開關的觸點間距比較小，故名微動開關。外機械力通過傳動元件(按銷、按鈕、槓桿、滾輪等)將力作用於動作簧片上，當動作簧片位移到臨界點時產生瞬時動作，使動作簧片末端的動觸點與定觸點快速接通或斷開。當傳動元件上的作用力移去後，動作簧片產生反向動作力，當傳動元件反向行程達到簧片的動作臨界點後，瞬時完成反向動作。微動開關的觸點間距小、動作行程短、按動力小、通斷迅速。其動觸點的動作速度與傳動元件動作速度無關。

傳統的微動開關包括殼體、面板、常開接插件、常閉接插件、公共接插件和在常開接插片和常閉接插件之間切換的動滑片，驅動動滑片動作的單彈片或單彈簧，目前市面上使用的微動開關因其自身結構的限制存在諸多缺陷，無法滿足諸多行業標準要求，不能在安全係數要求較高的場合或領域使用，市場廣度低。具體的缺陷如下幾點：

(1)現有市場上帶公共端接插件微動開關均無法實現動靜觸點之間的強制分離，不符合行業標準要求，開關安全係數低，不能使用在有安全領域要求的場合，比如電梯等；

(2)通過金屬單彈片變形或單彈簧受拉產生彈力實現開關切換，在開關跳變臨界位置，會存在觸片從常閉切換到常開過程中會出現力平衡，從而導致開關會存在常開或常閉接插件都不通電或動靜觸點之間接觸不良導致開關信號出現閃爍現象，導致設備無法使用，比如家用製冰機等；

(3)現有市場上多接插件開關無法解決開關觸發同步性問題，對使用觸發同步性要求高的場合很難避免出問題。

(4)微動開關本身結構尺寸小，導致導電金屬片截面積小，無法承受較大電流，在需要較大電流的使用場合就容易燒毀，比如裝有鋰電池的園林電動工具。

因此，亟待解決上述問題。

技術實現要素：

發明目的：本發明的目的是提供一種可解決開關切換過程因出現力平衡狀態所導致的不通電或動靜觸點之間接觸不良導致開關信號出現閃爍現象，同時解決目前市場上多組接插件通、斷電無法同步問題的雙彈簧的微動單限位通用開關。

技術方案：本發明所述的一種彈簧式多通道微動限位開關，包括開關基座，所述開關基座內部的第一活動組件和第二活動組件，接插件基座，穿插於所述接插件基座的若干接插件，滑動設於所述常閉接插件和常開接插件根部之間的動觸片，所述第二活動組件的兩端分別抵靠於第一活動組件和動觸片上，所述第一活動組件沿其軸向移動並帶動與其抵靠的第二活動組件一端擺動，第二活動組件另一端繞其與動觸片的抵靠處擺動，第二活動組件進而推動動觸片在若干接插件之間移動。

所述第一活動組件包括活動杆及其下方連接的復位彈簧，所述復位彈簧根部固定於開關基座底部，所述第二活動組件包括前支杆和後支杆，所述前支杆通過主彈簧連接於後支杆，所述活動杆與前支杆以及後支杆與動觸片的抵靠處設有相互配合轉動的凹槽和凸塊。

所述復位彈簧、主彈簧對稱的設有兩組。

所述主彈簧內部設有輔助彈簧和伸縮杆，所述前支杆依次通過主彈簧內的輔助彈簧、伸縮杆連接於後支杆，所述伸縮杆貫穿後支杆抵靠於接插件基座上的凸臺，所述動觸片通過其中部的的條形槽與凸臺滑動連接。

所述凸臺端部表面設有斜面。

所述接插件包括穿插於所述接插件基座的常開接插件、公共接插件和常閉接插件，所述動觸片抵靠於公共接插件在常開接插件和常閉接插件之間移動。

所述動觸片與公共接插件根部之間設有滾動體，所述動觸片抵靠於滾動體上滑動。

所述接插件為兩個常開接插件、兩個公共接插件和一個常閉接插件，或兩個常開接插件、兩個公共接插件和兩個常閉接插件，或一個常開接插件、兩個公共接插件和兩個常閉接插件。

所述接插件基座轉動連接有分離塊，所述分離塊一端延伸至可抵靠於向下移動的活動杆位置處，其另一端延伸至可抵靠於動觸片下端位置處。

所述開關基座與接插件基座通過兩側蓋板固定。

工作原理：第一活動組件沿其軸向移動過程中，第一活動組件的活動杆帶動與其抵靠的第二活動組件一端擺動，第二活動組件另一端繞其與動觸片的抵靠處擺動，第二活動組件推動動觸片在常閉接插件和常開接插件之間移動，實現開關在常閉與常開狀態之間切換。

有益效果：本發明的彈簧式多通道微動限位開關，(1)本發明的彈簧式多通道微動限位開關採用由前支杆、後支杆、主彈簧、輔助彈簧構成觸發組件，產生彈力實現開關切換，且在切換開關的過程中，伸縮杆上的弧形接觸面與接插件基座上的凸臺的斜面之間產生豎直方向的壓力作用於動觸片上，避免動觸片從常閉跳到常開或常開跳到常閉時瞬時出現力平衡產生微小移動而出現閃爍或斷電現象；

(2)本發明中彈性組件有效避免了開關使用過程中單彈性元件容易造成的彈性元件老化，彈力衰減導致開關失靈、接觸不良等現象；

(3)本發明中第二活動組件採用雙主彈簧，雙後支杆，雙輔助彈簧，雙伸縮杆以及共用前支杆組合方式，可以有效解決多組接插件存在的觸發同步性問題；

(4)本發明中彈簧式多通道微動限位開關利用分離塊實現開關切換過程中常閉觸點與動觸片之間的強制分離，常閉分離結構最大限度的提高了開關的安全係數，滿足安全開關行業使用需求；

(5)本發明中動觸片採用滑動方式通過滾動體與公共接插件活動連接，減少摩擦力且實現動觸片上下運動，平行於觸發組件運動方向；滾動體在彈性組件的彈力作用下保持與公共接插件接觸，從而實現與常閉接插件通電及動觸片跳變後與常開接插件接觸通電，實現開關切換；

(6)該動觸片可採用通電截面積大的銅製作基座，在基座表面開圓孔使兩導電觸點柱(優選銀鎳或銀鎘合金)雙面鉚壓變形固定在基座上形成整體，以滿足開關大電流使用要求；或採用整體式觸片基體可滿足開關更大電流的使用要求；

(7)本發明中導向組件的導向塊限制了動觸片垂直於殼體面上下的跳動，使動觸片僅可沿導向組件上下滑動，平行於觸發組件運動方向。

附圖說明

圖1為本發明的立體圖；

圖2為本發明的內部結構示意圖；

圖3為本發明的去除開關基座的內部結構示意圖；

圖4為本發明的第一活動組件的結構示意圖；

圖5為本發明的去除開關基座以及接插件基座的內部結構示意圖；

圖6為本發明的第二活動組件的結構示意圖；

圖7為本發明的動觸片安裝示意圖；

圖8為本發明的圖7中a部分的局部放大圖。

具體實施方式

下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護範圍不局限於所述實施例。

如圖1至圖8所示，本發明的一種彈簧式多通道微動限位開關，包括開關基座1，開關基座1內部的第一活動組件和第二活動組件，接插件基座2，穿插於接插件基座2上的若干接插件，接插件包括穿插於所述接插件基座的常開接插件3、公共接插件17和常閉接插4件，動觸片5抵靠於公共接插件17在常開接插件3和常閉接插件4之間移動，滑動設於常閉接插件3和常開接插件4根部之間的動觸片5，動觸片5也設有觸點，動觸片5與觸點可以為整體式或分離組裝式，第二活動組件的兩端分別抵靠於第一活動組件和動觸片5上，第一活動組件沿其軸向移動的過程中帶動與其抵靠的第二活動組件一端擺動，第二活動組件另一端繞其與動觸片的抵靠處擺動，第二活動組件進而推動動觸片5在常閉接插件3和常開接插件4之間移動，第一活動組件包括活動杆10及其下方連接的復位彈簧6，復位彈簧6根部固定於開關基座1底部，第二活動組件包括前支杆7和後支杆8，前支杆7通過主彈簧9連接於後支杆8，活動杆10與前支杆7以及後支杆8與動觸片5的抵靠處設有相互配合轉動的凹槽和凸塊，接插件基座2轉動連接有分離塊11，分離塊11一端延伸至可抵靠於向下移動的活動杆10位置處，其另一端延伸至可抵靠於動觸片5下端位置處，動觸片5與公共接插件3根部之間設有滾動體12，動觸片5抵靠於滾動體12上滑動，主彈簧9內部設有輔助彈簧13和伸縮杆14，前支杆7依次通過主彈簧9內的輔助彈簧13、伸縮杆14連接於後支杆8，伸縮杆14貫穿後支杆8，通過輔助彈簧13的彈力抵靠於接插件基座2上的凸臺18，動觸片5通過其中部的的條形槽19與凸臺18滑動連接，凸臺18端部表面設有斜面，防止接觸不良導致開關斷電或信號閃爍，開關基座1與接插件基座2通過兩側蓋板15固定，復位彈簧6、主彈簧9設有兩組，也可以為一組，作為優選分離塊11也設有兩組，接插件基座2位於兩組常閉接插件3和常開接插件4之間設有分隔板16，接插件包括多種組合，組合包括兩個常開接插件4、兩個公共接插件17和一個常閉接插件3，或兩個常開接插件4、兩個公共接插件17和兩個常閉接插件3，或一個常開接插件4、兩個公共接插件17和兩個常閉接插件3，凸塊為設於後支杆8以及活動杆10上的三稜柱條，第一活動組件頂端設有伸出開關基座1的觸頭。

使用時，在初始狀態下，動觸片5在第一活動組件的復位彈簧6的彈力作用下，第二活動組件將動觸片5頂在與常閉接插件4抵靠位置處，動觸片5在第二活動組件的主彈簧9壓力作用下與滾動體12保持接觸，滾動體12與公共端插腳之間在動觸片5壓力下保持接觸，活動杆10在外力作用下往下運動，第一活動組件的復位彈簧6壓縮變形，當第二活動組件擺動至相對於動觸片5相垂直時，主彈簧9處於最大壓縮量，此時主彈簧9彈性勢能最大，此時輔助彈簧13產生輔助彈力作用於伸縮端上，伸縮端與接插件基座2上的凸臺18的斜面相接觸，使得伸縮端和斜面之間產生向下壓力，該向下壓力避免動觸片5從常閉跳到常開或常開跳至常閉時瞬間出現力平衡產生微小位移而出現閃爍或斷電現象，當活動杆10繼續往下移動微小距離時，由於主彈簧9的彈力方向再次與動觸片5出現非垂直角度，力學平衡被破壞，主彈簧9的彈性勢能釋放，動觸片5受到主彈簧9向上力作用而瞬間往上滑動與常開接插件4接觸，此時常閉接插件3斷電，常開接插件4接通，活動杆10繼續往下運動，活動杆10或活動杆10上的凸臺與分離塊11的延伸端抵靠，壓迫分離件11旋轉運動，當動觸片5偶爾出現沒有往上運動情況下，此時分離件11會強制將動觸片5向上頂起並使其與常閉接插件3分離，從而保證動觸片5與常閉接插件3斷電，活動杆10在復位彈簧6力作用下往回運動過程中，當第二活動組件垂直於動觸片5時，主彈簧9處於最大壓縮量，此時主彈簧9彈性勢能最大，此時輔助彈簧13產生輔助彈力作用於伸縮杆14上，伸縮杆14與接插件基座2上的凸臺18的斜面相接觸，使得伸縮杆14和斜面之間產生向上壓力，該向上壓力避免動觸片5從常閉跳到常開或常開跳至常閉時瞬間出現力平衡產生微小位移而出現閃爍或斷電現象，當活動杆10繼續往上移動微小距離，根據力學平衡原理，動觸片5受到向下力作用而瞬間往下滑動與常閉接插件3抵靠，此時常開接插件4斷電，常閉接插件3接通，活動杆10繼續往上運動，開關回到初始狀態，採用兩組主彈簧9共同推動前支杆並組成整體，共用一個前支杆7，前支杆7會阻止兩個主彈簧9中一個先運動，從而增強兩個動觸片5跳變的同步性，主彈簧9通過後支杆8作用在動觸片5上提供動觸片5移動的主動力，輔助彈簧13提供小壓力作用在伸縮杆14上，伸縮杆14與接插件基座2上的凸臺18抵靠，當第二活動組件垂直於動觸片5時，此時輔助彈簧13產生輔助彈力作用於伸縮杆14上，伸縮杆14與接插件基座2上的凸臺18的斜面相接觸，使得伸縮杆14和斜面之間產生向下(活動杆下壓過程)或向上壓力(活動杆復位過程)，該向上壓力避免動觸片5從常閉跳到常開或常開跳至常閉時瞬間出現力平衡產生微小位移而出現閃爍或斷電現象。

以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬於本發明的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。